UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA. Inácio Rodrigo de Araújo Maia

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA Inácio Rodrigo de Araújo Maia DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE DE APOIO PARA O GERENCIAMENTO DE RISCO PARA SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Juazeiro - BA 2017

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA INÁCIO RODRIGO DE ARAÚJO MAIA DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE DE APOIO PARA O GERENCIAMENTO DE RISCO PARA SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Trabalho apresentado à Universidade Federal do Vale do São Francisco UNIVASF, Campus Juazeiro BA, como requisito parcial para obtenção do título de bacharel em Engenharia Elétrica. Orientador: Prof. D.Sc. Edgardo Guillermo Camacho Palomino. Juazeiro - BA 2017

3 M217d Maia, Inácio Rodrigo de Araújo. Desenvolvimento de um software de apoio para o gerenciamento de risco para sistemas de proteção contra descargas atmosféricas. -- Juazeiro, xiv, 66 f. : il. ; 29 cm. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Campus Juazeiro-BA, Orientadora: Prof. Dr. Edgardo Guillermo Camacho Palomino. 1. Descargas Atmosféricas - Proteção. 2. Gerenciamento de risco. 3. Software - Desenvolvimento I. Título. II. Camacho Palomino, Edgardo Guillermo. III. Universidade Federal do Vale do São Francisco CDD Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Integrado de Biblioteca SIBI/UNIVASF Bibliotecário: Renato Marques Alves

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6 Dedico este trabalho à minha mãe Heliciana e ao meu pai Colombo, pelo carinho e pelo apoio para a realização deste sonho.

7 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus por estar sempre comigo me auxiliando nas decisões e me livrando do mal. À minha mãe Heliciana, meu pai Colombo, minhas irmãs Lorena e Larissa e aos demais familiares, pelo incentivo, apoio, conselhos, resenhas e por acreditar nos nossos sonhos. Esta conquista também é de vocês! À minha namorada Luana, pelo companheirismo, compreensão, por estar comigo nos piores e melhores momentos dessa jornada. Sou muito grato por tudo que faz por mim! Aos meus amigos da República de Eunápolis (Bruno, Caio, Fernando, Jair, Rafael, Saulo e Taislon) por fazerem destes anos, uma das experiências mais fantásticas da minha vida. A todos os meus amigos, pela parceria e momentos vividos. À dona Haydee, pelo carinho e por ter cuidado muito bem da República de Eunápolis. À Universidade Federal do Vale do São Francisco e aos professores, pela estrutura e conhecimento oferecidos. Ao professor, Edgardo Palomino, pela orientação e apoio prestado no desenvolvimento deste trabalho. Ao professor Eubis Machado e ao engenheiro Leonardo Loiola por aceitar o convite para fazer parte da Banca Examinadora.

8 A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltará ao seu tamanho original. (Albert Einstein)

9 RESUMO As descargas atmosféricas são fenômenos de natureza elétrica de grande intensidade que podem trazer riscos às estruturas, aos equipamentos e à vida humana. A necessidade de implantação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas - SPDA é determinada através do gerenciamento de risco, o qual é estabelecido na Parte 2 da NBR O presente trabalho tem como objetivo a implementação de um software, desenvolvido na linguagem Visual Basic for Application VBA, para ser utilizado como apoio na realização dos cálculos envolvidos no gerenciamento de risco e na decisão da necessidade de implantação do SPDA. Para a avaliação e validação do software foram utilizados os estudos de caso do Anexo E da supracitada norma, o qual traz uma demonstração do cálculo do gerenciamento de risco para quatro casos hipotéticos: uma casa de campo, um edifício de escritórios, um hospital e um bloco de apartamentos. A partir dos resultados encontrados, o software mostrou ser uma ferramenta bastante confiável, obtendo valores precisos, quando comparados com os resultados apresentados na norma, podendo assim auxiliar alunos, profissionais e empresas que atuam na área. Palavras-chave: Descargas atmosféricas, SPDA, Gerenciamento de Risco, NBR 5419.

10 ABSTRACT The atmospheric discharges are electrical phenomena of high intensity that can bring risks to the structures, equipment and human life. The need to implement the Protection System against Atmospheric Discharge (SPDA) is determined by the risk management, which is described in Part 2 of the Brazilian Standard NBR The objective of this study is the implementation of a software developed in the Visual Basic for Application (VBA) language. This software was developed to be used as a support to risk management calculations and to decide the need of a SPDA implementation. For the evaluation and validation of the software, the data from Annex E case studies of the mentioned NBR was used. The annex provides a demonstration of the risk management calculation for four hypothetical cases: a country house, an office building, a hospital and an apartment block. As a result, the software proved to be a very trustful, once it obtained exact values, when compared with the values exposed in the NBR. Therefore, this software can help students, professionals and companies that work with protection against electrical discharge. Keywords: Atmospheric Discharge, SPDA, Risk Management, NBR 5419.

11 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Conexão entre as partes da NBR 5419: Figura 2 Mapa de curvas isocerâunicas do Brasil Figura 3 Densidade de descargas atmosféricas NG Mapa do Brasil (descargas atmosféricas/km²/ano) Figura 4 Delimitação da área de exposição equivalente (AE) Estrutura vista de planta Figura 5. Área de exposição equivalentes (AD, AM, AI, AL) Figura 6 Ângulos de proteção correspondente à classe de SPDA Figura 7 Valores máximos dos raios da esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de proteção correspondentes a classe do SPDA Figura 8 Fontes de danos, tipos de danos e tipos de perdas de acordo com o ponto de impacto Figura 9 Procedimento para decisão da necessidade da proteção e para selecionar as medidas de proteção Figura 10 Casa de campo Figura 11 Casa de campo: preenchimento da aba Geral Figura 12 Casa de campo: Linha de Energia Figura 13 Casa de campo: Linha de Sinal Figura 14 Casa de campo: Zona Figura 15 Casa de campo: resultados do gerenciamento de risco dados pelo software Figura 16 Casa de campo: mensagem de alerta para estrutura não protegida Figura 17 Casa de campo: solução 1 - instalação de DPS NÍVEL IV Figura 18 Casa de campo: resultados obtidos pelo software para a solução Figura 19 Casa de campo: solução 2 instalação de DPS nível IV e SPDA Classe IV Figura 20 Casa de campo: resultados obtidos pelo software para a solução Figura 21 Casa de campo: mensagem de alerta para estrutura protegida para a soluções 1 e Figura 22 Edifício de escritórios Figura 23 Edifício de escritórios: resultados do gerenciamento de risco dados pelo software Figura 24 Edifício de escritórios: resultados obtidos pelo software para solução Figura 25 Edifício de escritórios: resultados obtidos pelo software para solução Figura 26 Hospital Figura 27 Bloco de apartamentos

12 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Posicionamento de captores conforme o nível de proteção Quadro 2 Valores típicos de risco tolerável RT Quadro 3 Valores de probabilidade PLD Quadro 4 Valores dos fatores CLD e CLI dependendo das condições de blindagem aterramento e isolamento Quadro 5 Características ambientais e globais da estrutura Quadro 6 Linhas de energia e sinal Quadro 7 Áreas de exposição equivalente da estrutura e linhas Quadro 8 Número anual de eventos perigosos esperados Quadro 9 Definição das Zonas de Proteção Quadro 10 Riscos associados a cada tipo de dano Quadro 11 Valores da Probabilidade P para a estrutura

13 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Casa de campo: características da estrutura e meio ambiente Tabela 2 Casa de campo: linhas de energia e sinal Tabela 3 Casa de campo: distribuição das pessoas nas zonas de proteção Tabela 4 Casa de campo: fatores válidos para as zonas de proteção Tabela 5 Casa de campo: áreas de exposição equivalentes da estrutura e linhas Tabela 6 Casa de campo: número esperado anual de eventos perigosos Tabela 7 Casa de campo: risco R1 para estrutura não protegida (valores x 10-5 ) Tabela 8 Casa de campo: componentes de risco relevantes ao risco R1 para a estrutura protegida para as soluções 1 e 2 (valores x 10-5 ) Tabela 9 Edifício de escritórios: características da estrutura e do meio ambiente. 56 Tabela 10 Edifício de escritórios: linhas de energia e sinal Tabela 11 Edifício de escritórios: distribuição das pessoas nas zonas de proteção Tabela 12 Edifício de escritórios: fatores válidos para as zonas de proteção Tabela 13 Edifício de escritórios: áreas de exposição equivalentes da estrutura e das linhas Tabela 14 Edifício de escritórios: número anual de eventos perigosos esperados Tabela 15 Edifício de escritórios: número esperado anual de eventos perigosos.. 59 Tabela 16 Edifício de escritórios: risco R1 para estrutura protegida (valores x 10-5 ) Tabela 17 Hospital: características ambientais e globais da estrutura Tabela 18 Hospital: linhas de energia e sinal Tabela 19 Hospital: distribuição das pessoas nas zonas Tabela 20 Hospital: fatores válidos para as zonas de proteção Tabela 21 Hospital: áreas de exposição equivalentes da estrutura e das linhas Tabela 22 Hospital: número esperado anual de eventos perigosos esperados Tabela 23 Hospital: risco R1 para a estrutura sem proteção (valores x 10-5 ) Tabela 24 Hospital: risco R1 para estrutura protegida - solução 1 (valores x 10-5 ). 67 Tabela 25 Hospital: risco R1 para estrutura protegida de acordo com a solução 2 (valores x 10-5 ) Tabela 26 Hospital: risco R1 para estrutura protegida - solução 3 (valores x 10-5 ). 69 Tabela 27 Bloco de apartamentos: características ambientais e globais da estrutura Tabela 28 Bloco de apartamentos: linhas de energia e sinal Tabela 29 Bloco de apartamentos: fatores válidos para a zona de proteção Z Tabela 30 Bloco de apartamentos: risco R1 para um bloco de apartamentos dependendo das medidas de proteção

14 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Definição do Problema Objetivos Objetivo Geral Objetivos Específicos Justificativa FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Formação da descarga atmosférica Histórico NBR 5419: Principais mudanças da NBR 5419:2005 para NBR 5419: Gerenciamento de Risco Danos e Perdas Riscos Componentes de riscos associados a cada fonte de dano Procedimento para o cálculo de gerenciamento de risco METODOLOGIA Desenvolvimento do Software Esclarecimento do Tema Determinação dos requisitos Escolha do sistema VBA Definição do público alvo Construção da estrutura do sistema Avaliação do software RESULTADOS E DISCUSSÃO... 38

15 4.1 Casa de Campo Seleção das medidas de proteção Edifício de escritórios Seleção das medidas de proteção Hospital Seleção das medidas de proteção Bloco de Apartamentos CONCLUSÃO REFERÊNCIAS APÊNDICE... 77

16 15 1 INTRODUÇÃO A natureza das descargas atmosféricas a muito tempo vem sendo questionada e estudada por pesquisadores na busca de desvendar o mistério de sua formação e ocorrência, bem como melhorar as proteções para as estruturas, equipamentos e principalmente para as pessoas. A descarga elétrica atmosférica, frequentemente denominada de raio, é um fenômeno natural caracterizado por ser imprevisível e aleatório, sendo impossível, ainda, determinar antecipadamente sua intensidade de corrente, tempo de duração, local de impacto e quais efeitos serão causados com sua incidência (ALVES, 2015). De acordo com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Inpe (2010), a incidência de raios por ano no Brasil é de cerca de 50 milhões, sendo considerado o país com maior incidência no mundo. Pinto Júnior (2005) atribui essa alta incidência a grande extensão territorial do país e sua proximidade com o equador geográfico. Diante do exposto e levando em consideração a impossibilidade de impedir a ocorrência das descargas atmosféricas, faz-se necessário a busca por soluções aplicadas que minimizem seus efeitos destruidores a partir da implantação de proteções adequadas. A Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT já em 1950 criou a primeira norma que estabelece e regulamenta a implantação de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas, a NB-165 (ABNT, 1950). Atualmente, esse sistema de proteção é regido pela NBR 5419:2015 que estabelece: a necessidade de proteção, os benefícios econômicos da instalação de medidas de proteção e a escolha das medidas adequadas de proteção devem ser determinados em termos do gerenciamento de risco. O gerenciamento de risco está contido na Parte 2 da NBR 5419:2015, e é através da realização do seu cálculo que é verificado se uma estrutura está protegida ou necessita da implantação do sistema de proteção contra descargas atmosféricas, e caso seja necessário, quais as medidas de proteção devem ser tomadas.

17 Definição do Problema A realização do gerenciamento de risco para determinar a necessidade ou não da implantação do sistema de proteção contra descargas atmosféricas é realizado através de diversos cálculos, muitos deles complexos envolvendo várias variáveis, o que dificulta a elaboração do mesmo por profissionais e estudantes da área. O Corpo de Bombeiros é o órgão de esfera estadual responsável pela fiscalização e observância da legislação nas instalações desse sistema de proteção. Nesse sentido, a instalação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas SPDA é uma exigência para a emissão do Atestado de Vistoria do Corpo de Bombeiros - AVCB. O projeto e a execução do mesmo devem ser realizados por profissionais habilitados seguidos da Assinatura de Responsabilidade Técnica - ART. O Decreto Estadual da Bahia nº de 27 de agosto de 2015 que regulamenta a Lei nº , de 27 de dezembro de 2013, em seu Art. 30 estabelece: Art. 30 As edificações, estruturas e áreas de risco devem ter suas instalações elétricas e Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA executados, de acordo com as prescrições das normas brasileiras oficiais e normas concessionárias dos serviços locais. A Lei nº de 27 de dezembro de 2013 que dispõe sobre a Segurança Contra Incêndio e Pânico nas edificações e áreas de risco no Estado da Bahia e dá outras providências, em seu Art. 5º estabelece que o Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA constitui uma das medidas de segurança contra incêndio e pânico. Diante do exposto, define-se como proposta de temática a seguinte questão: Considerando a exigência e a complexidade da realização dos cálculos de gerenciamento de risco estabelecidos na ABNT NBR 5419:2015-2, como tornar esses cálculos mais simples de serem efetuados e com precisão?

18 Objetivos Objetivo Geral O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um software de apoio que facilite a realização dos cálculos para o gerenciamento de risco, exigidos na NBR :2015 para Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas Objetivos Específicos 1. Auxiliar a aplicação da Norma NBR : 2015; 2. Desenvolver uma interface de software prática, de fácil utilização e de baixo custo; 3. Auxiliar alunos, profissionais e empresas que atuam na área, na realização do gerenciamento de risco; 4. Verificar se o software desenvolvido é capaz de realizar os cálculos de maneira eficiente. 1.3 Justificativa De acordo com o Inpe (2015), a cada 50 mortes no mundo por raios, uma ocorre no Brasil. Do ano de 2000 a 2014, no país foram registradas um total de mortes, em que 25% das fatalidades ocorreram em atividades rurais, 19% dentro de casa, 11% próximo a veículo, 8% embaixo de árvores, 8% jogando futebol, 5% sob coberturas (varandas, toldos, deques), 5% na praia, e 19% outros. As descargas atmosféricas, ainda, são responsáveis pela maior parte das perturbações em linhas de transmissão e distribuição de energia elétrica no país, representando cerca de 70% dos desligamentos na transmissão e 40% na distribuição, além da queima de um número considerável de transformadores de distribuição, cerca de 40% dos transformadores (INPE, 2010).

19 18 Tendo em vista a grande incidência de raios no Brasil, a magnitude de seus efeitos negativos, a complexidade dos cálculos e o trabalho de serem efetuados de forma manual, além do pouco conteúdo disponível, uma vez que trata-se de uma versão recente da norma, destaca-se a importância do tema em estudo, bem como do desenvolvimento do presente trabalho, o qual referese a implementação de um software que sirva de apoio para o cálculo de gerenciamento de risco, auxiliando profissionais e estudantes da área a ter maior facilidade, rapidez e segurança na realização desses cálculos e na tomada de decisão da implantação do sistema de proteção.

20 19 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Considerando os objetivos específicos propostos, a fundamentação teórica abrange a formação da descarga atmosférica, os fundamentos da ABNT NBR 5419:2015 e as principais alterações em relação as versões anteriores. Com ênfase na parte 2 da norma, serão apresentados, ainda, os principais requisitos a serem considerados no gerenciamento de risco. 2.1 Formação da descarga atmosférica As descargas atmosféricas são fenômenos de natureza elétrica de grande intensidade e com alto poder destrutivo, podendo ocasionar incêndios, explosões, danos a estruturas e equipamentos, além de colocar em risco à vida de pessoas e animais. Tais fenômenos são formados durante tempestades a partir da interação entre partículas no interior da nuvem. Acredita-se que isso ocorra através do ar revolto, que promove o choque entre elas, gerando uma troca de cargas elétricas. Dessa forma, algumas tornam-se mais positivas (menores e mais leves) e outras mais negativas (maiores e mais pesadas) e, por conta de fatores como vento e gravidade, o topo da nuvem passa a ser positivo e a base negativa. Assim, forma-se um campo elétrico, o que propicia uma elevada tensão na nuvem (DANTAS, 2015). As cargas negativas na base da nuvem levam ao acúmulo de cargas positivas na superfície do solo, criando uma diferença de potencial nuvem-solo que possibilita a formação da descarga elétrica. Esta se inicia quando o campo elétrico formado excede a capacidade isolante do ar, rigidez dielétrica, que pode variar de acordo com as condições ambientais. Dessa forma, é formado um canal condutor ionizado, o canal de descarga, por onde passa a corrente. Por fim tem-se os relâmpagos nuvem-solo, que são os raios propriamente ditos (BARBOSA, 2009). Com relação ao sentido de propagação, as descargas atmosféricas podem ser classificadas em nuvem-solo ou solo-nuvem. No primeiro caso há descargas descendentes positivas, originárias do polo positivo da nuvem em direção ao solo, ou descargas descendentes negativas, originárias do polo negativo da nuvem. Já as descargas solo-nuvem, podem ser ascendentes positivas, oriunda das

21 20 cargas negativas do solo em direção às cargas positivas da nuvem, ou ascendente negativa, oriunda das cargas positivas do solo em direção às cargas negativas da nuvem (DANTAS, 2015). Geralmente as correntes de descargas descendentes incidem mais em estruturas mais baixas, com até 100 metros, enquanto que as descargas ascendentes o fazem em estruturas muito mais altas. Concomitantemente, sabe-se, por meio de medições, que as descargas negativas somam uma maioria, cerca de 90%, e são as que ocorrem majoritariamente entre nuvem e solo. Desse modo, é válido ressaltar que o SPDA protege a estrutura tanto de descargas descendentes quanto de descargas ascendentes (INPE, 2014). 2.2 Histórico A norma que regulamenta o projeto, a instalação e a manutenção dos SPDA passou por diversas atualizações até chegar na versão atual, visando o aprimoramento de prescrições e procedimentos com o intuito de reduzir os riscos e acidentes. Na década de 1950 surgiu a primeira norma relacionada a proteção contra descargas atmosféricas no Brasil a NB 165, baseada nas orientações belgas e possuía apenas seis páginas. Em 1970, esta norma sofreu a primeira revisão influenciada por documentos norte-americanos e em 1977 a norma sofre a segunda revisão, dando origem a NBR 5419 intitulada de Proteção de edificações contra descargas elétricas atmosféricas, possuindo 16 (dezesseis) páginas (MOREIRA, 2013). Em 1993, a ABNT publicou uma nova versão da NBR 5419, apresentando 27 (vinte e sete) páginas, elaborada pelo comitê ABNT/CB-003 Eletricidade. Esta foi substituída em 2001 pela versão ABNT NBR 5419:2001 que continha um total de 32 (trinta e duas) páginas que posteriormente foi substituída pela versão 5419:2005 publicada em julho de A NBR 5419:2005 tem um total de 42 (quarenta e duas) páginas e foi elaborada com base nas Normas Internacionais IEC (International Electrotechnical Commission) :1990, IEC :1991 Guide A e IEC :1998- Guide B (ABNT, 2005). Passados dez anos, a norma foi novamente atualizada,

22 21 dando origem a NBR 5419:2015, elaborada pela Comissão de Estudo de Proteção contra Descargas Atmosféricas (CE-03:064.10) no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03) e baseada na IEC 62305, trazendo modificações significativas, as quais serão descritas no tópico a seguir. 2.3 NBR 5419:2015 A atual versão da ABNT 5419 entrou em vigor em 2015 com um total de 353 (trezentos e cinquenta e três) páginas, sendo publicada em quatro partes, sendo elas: Parte 1 Princípios gerais; Parte 2 Gerenciamento de risco; Parte 3 Danos físicos a estruturas e perigos à vida e Parte 4 Sistemas elétricos e eletrônicos internos na Estrutura (ABNT, 2015). A Figura 1 mostra as conexões entre as partes da estrutura da versão NBR 5419:2015. Figura 1 Conexão entre as partes da NBR 5419:2015. Fonte: Adaptada da ABNT (2015). A Parte 1, Princípios gerais possui um total de 67 (sessenta e sete) páginas e estabelece os requisitos mínimos para a determinação de proteção contra descargas atmosféricas. Esta parte tem início com as definições dos termos utilizados para entendimento da norma como um todo, e segue descrevendo sobre

23 22 os danos causados à estrutura, fonte, tipos de danos e tipos de perdas. A Parte 1 da norma, ainda, relata sobre a necessidade e a vantagem econômica da proteção contra descargas atmosféricas, as medidas de proteção utilizadas para reduzir os riscos, os critérios básicos para proteção de estruturas como níveis de proteção contra descargas atmosféricas (NP) e as zonas de proteção contra descarga atmosférica (ZPR), e proteção de estruturas, que está representada por proteção para reduzir danos físicos e risco de vida, e proteção para reduzir as falhas de sistemas internos (ABNT, 2015). A Parte 2, Gerenciamento de risco é composta por 104 (cento e quatro) páginas e é nela que está o grande diferencial em relação a norma anterior, a NBR 5419:2005, na qual a decisão sobre a necessidade ou não da implantação dos sistemas de proteção contra as descargas atmosféricas era dada através do anexo B que possuía apenas uma página. Esta parte da NBR 5419 tem como objetivo fornecer um procedimento para a avaliação dos riscos em uma estrutura devido às descargas atmosféricas para a terra. Tais riscos são calculados através da análise de aproximadamente 110 parâmetros, e o resultado é comparado com os valores dos riscos toleráveis. A partir da avaliação dos riscos pode-se escolher as medidas de proteção apropriadas a serem adotadas para reduzir o risco ao limite ou abaixo do limite tolerável (ABNT, 2015). A Parte 3, Danos físicos a estruturas e perigo à vida refere-se à proteção, no interior e ao redor de uma estrutura, contra danos físicos por meio de um Sistema de SPDA e para proteção de seres vivos contra lesões de toque e passo. Nesta parte são descritos os métodos aceitáveis para a implantação do SPDA, que são determinados a partir das características da estrutura a ser protegida e pelo nível de proteção considerado para as descargas atmosféricas. São descritos ainda o sistema externo e interno de proteção contra descargas atmosféricas, a importância e como realizar a manutenção, inspeção e qual a documentação necessária de um SPDA e medidas de proteção contra acidentes com seres vivos devido às tensões de passo e de toque (ABNT, 2015). A Parte 4, Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura com 87 (oitenta e sete) páginas possui como objetivo definir as estratégias para aumentar a proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos da estrutura a ser protegida,

24 23 minimizando os danos causados por uma descarga atmosférica, adotando as possíveis Medidas de Proteção contra Surtos MPS, através da coordenação de Dispositivos de Proteção contra Surto DPS, roteamento das linhas de energia e sinal, aterramento, barramento de equipotencialização principal - BEP, barramento de equipotencialização local - BEL, blindagem magnética, entre outras (ABNT, 2015). 2.4 Principais mudanças da NBR 5419:2005 para NBR 5419:2015 A NBR 5419:2015 trouxe significativas mudanças em relação a norma anterior, dentre elas o conceito mais abrangente de proteção denominado de Proteção contra Descargas Atmosféricas - PDA, que engloba tanto o SPDA, único assunto da versão anterior, quanto o MPS, inserido na nova versão e descrita na sua Parte 4 (GONÇALVES JÚNIOR, 2015). A grande mudança ocorre na determinação da necessidade ou não da implantação de um SPDA. A versão da norma lançada em 2005 determinava essa necessidade através de um cálculo probabilístico que levava em consideração os seguintes fatores: a densidade de descargas atmosféricas para a terra; o número de dias de trovoadas por ano para a área em questão; a área de exposição equivalente da edificação e as características do imóvel como o tipo de construção, localização e seu tipo de uso (HENRIQUES, 2015). Na versão atual da norma, a verificação da necessidade da instalação do SPDA em uma estrutura é estimada através do cálculo de gerenciamento de risco, sendo necessário a análise de vários parâmetros para calcular os riscos e comparálos com os valores toleráveis descritos na norma. O gerenciamento será descrito de forma mais detalhada na seção 2.5 do presente trabalho. A probabilidade de uma estrutura ser atingida por um raio em um ano é o produto da densidade atmosférica para a terra (NG) pela área de exposição equivalente da estrutura (ABNT, 2015). Na ABNT 5419 de 2005 o valor NG era calculado através da seguinte equação: NG =0,04.Td1,25 [por km²/ano], sendo Td o número de dias de trovoada por ano, que era obtido por meio de mapas isocerâunicos, conforme apresenta a Figura 2.

25 24 Figura 2 Mapa de curvas isocerâunicas do Brasil. Fonte: ABNT (2005). Atualmente o valor de NG é obtido por meio de mapas de descargas atmosféricas disponibilizados no Anexo F da parte 2 da ABNT 5419:2015, gerados pelo ELAT/INPE (Grupo de Eletricidade Atmosférica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). O referido anexo traz mapas do Brasil, bem como de cada região do país, sendo os valores de densidade de descargas atmosféricas representados por vários tons de cor e sua interpretação é realizada através da legenda do mapa que consta uma escala de cores constituída por dez valores de densidades atmosféricas (Figura 3). O valor de NG pode ser obtido, ainda, inserido as coordenadas cartesianas obtidas em campo por GPS no site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE (ABNT, 2015).

26 Figura 3 Densidade de descargas atmosféricas N G Mapa do Brasil (descargas atmosféricas/km²/ano). 25 Fonte: ABNT (2015). De acordo com o Inpe (2011), os municípios Brasileiros que apresentam maior concentração de raios no país são: Porto Real - MG (NG =19,66 descargas/km²/ano), Barra do Piraí - RJ (NG =18,09 descargas/km²/ano), Valença - RJ (NG =17,31 descargas/km²/ano), Rio das Flores - RJ (NG =17,11 descargas/km²/ano), Juiz de Fora - MG (17,03 descargas/km²/ano), Belmiro Braga - MG (NG =16,74 descargas/km²/ano), Matias Barbosa - MG (NG =16,63 descargas/km²/ano), Rio Preto- MG (NG =16,6 descargas/km²/ano), Piau-MG(16,34 descargas/km/ano) e Forquetinha-RS (NG =16,13 descargas/km/ano). Rio Grande do Sul é o estado com maior concentração de raios do Brasil e apresenta os raios mais destrutivos do país. Manaus é a cidade com maior número de mortos por raios, ocorrendo 20 mortes de 2000 a Sergipe tem a menor concentração e o número absoluto de raios do país. Outra mudança importante refere-se à área de exposição equivalente que ficou maior nessa nova versão da NBR 5419:2015, passando de uma para três alturas da edificação ao redor do perímetro da estrutura, como pode ser observado nas Figuras 4 e 5, sendo necessário também, calcular a área referente às descargas

27 26 que incidem próximas à estrutura (Am), as eventuais descargas que atingem as linhas (Al), próximo a estas (Ai), ou a uma estrutura adjacente (Adj) interligadas a estrutura. Figura 4 Delimitação da área de exposição equivalente (AE) Estrutura vista de planta. Fonte: ABNT (2005). Figura 5. Área de exposição equivalentes (AD, AM, AI, AL). Fonte: ABNT (2015). Os métodos de proteção aceitáveis permaneceram os mesmos, sendo eles: o Método dos Ângulos (Franklin), o Método Eletrogeométrico e o Método das Malhas. O Método dos Ângulos foi o que sofreu maior mudança, tendo um aumento significativo nos valores dos ângulos de proteção, principalmente em relação aos captores com até 2 (dois) metros de altura. Fazendo uma comparação dos ângulos de proteção encontrados no Quadro 1, em relação aos ângulos encontrados na

28 Figura 6, verifica-se que no referido quadro para captores com até 20 (vinte) metros de altura os ângulos de proteção não ultrapassam 55º, considerando todos os níveis de proteção, no entanto, na figura supracitada os ângulos de proteção para captores inferiores a 2 (dois) metros de altura tem valores de 70º ou acima de 70º a depender do nível de proteção. Esse aumento dos valores dos ângulos de proteção também foi observado para captores com alturas superiores, porém não tão significativos quanto os descritos. Vale salientar, ainda, que o Quadro 1 fornece valores fixos para determinados intervalos de alturas e níveis de proteção, já na NBR 5419:2015 os valores dos ângulos de proteção variam de acordo com a curva do gráfico representado na Figura 6. Quadro 1 Posicionamento de captores conforme o nível de proteção. Nível de proteção h m R m Ângulo de proteção (α) método Franklin, em função da altura do captor (h) (ver Nota 1) e do nível de 0 20 m 21 m 30 m proteção 31 m 45 m 46 m 60 m >60 m Largura do módulo de malha (ver Nota 2) I 20 25º 1) 1) 1) 2) 5 II 30 35º 25º 1) 1) 2) 10 III 45 45º 35º 25º 1) 2) 10 IV 60 55º 45º 35º 25º 2) 20 R = raio da esfera rolante. 1) Aplica-se somente os métodos eletrogeométrico, malha ou da gaiola de Faraday. 2) Aplica-se somente o método da gaiola de Faraday. Notas 1 Para escolha do nível de proteção, a altura é em relação ao solo e, para verificação da área protegida, é em relação ao plano horizontal a ser protegido. 2 O módulo da malha deverá constituir um anel fechado, com o comprimento não superior ao dobro da sua largura. Fonte: Adaptado da ABNT (2005). m 27

29 28 Figura 6 Ângulos de proteção correspondente à classe de SPDA. Fonte: ABNT (2015). Em 2005 o máximo afastamento dos condutores utilizando o Método das Malhas eram: classe 1 = 5x5m; classe 2 = 10x10m; classe 3 = 10x10m e classe 4 = 20x20m (Quadro 1). Porém em 2015 os valores para os espaçamentos passaram a ser: classe 1 = 5x5m; classe 2 = 10x10m; classe 3 = 15x15m e classe 4 = 20x20m (Figura 7). O Método Eletrogeométrico permaneceu inalterado na nova norma NBR5419:2015. Figura 7 Valores máximos dos raios da esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de proteção correspondentes a classe do SPDA. Fonte: ABNT (2015). Diante do exposto, observa-se que a nova versão, muito mais robusta que a versão anterior, traz uma série de mudanças de extrema importância na área de

30 SPDA, tornando muito mais preciso e eficiente, mesmo ainda não sendo possível atingir 100 % do nível de proteção Gerenciamento de Risco Descargas atmosféricas para a terra podem ser perigosas para as estruturas e para as linhas de energia e de sinal. Os perigos para uma estrutura podem resultar em: - danos à estrutura e ao seu conteúdo; - falhas aos sistemas eletroeletrônicos associados; - ferimentos a seres vivos dentro ou perto das estruturas. O gerenciamento foi estabelecido pela NBR :2015 e é utilizado para avaliar os riscos que uma estrutura possui de sofrer danos ocasionados por descargas atmosféricas, sendo necessário a avaliação de várias variáveis, as quais estão relacionadas aos seguintes termos: danos e perdas; riscos e componentes de risco e composição dos componentes de risco Danos e Perdas As descargas atmosféricas são responsáveis por provocar efeitos danosos às estruturas, sendo a corrente elétrica a principal fonte do dano. As fontes de danos são determinadas a partir do ponto de ocorrência da descarga atmosférica, sendo apresentadas da seguinte maneira: a) S1: descargas atmosféricas na estrutura; b) S2: descargas atmosféricas perto da estrutura; c) S3: descarga atmosférica na linha; d) S4: descargas atmosféricas perto da linha. As fontes de danos supracitadas podem ocasionar diferentes tipos de danos, que dependerá de algumas características referentes à estrutura a ser protegida como o tipo de construção, o conteúdo das edificações e as medidas de proteção existentes. A NBR 5419 estabelece três tipos de danos que podem ser gerados por descargas atmosféricas, são eles: a) D1: ferimentos aos seres vivos por choque elétrico;

31 30 b) D2: danos físicos; c) D3: falhas de sistemas eletroeletrônicos. As perdas provenientes das descargas atmosféricas estão diretamente relacionadas com os danos sofridos, e são representadas por quatro tipos: a) L1: perda de vida humana; b) L2: perda de serviço ao público (suprimentos de água, gás, energia e sinais de TV e telecomunicações); c) L3: perda de patrimônio cultural; d) L4: perda de valor econômico. O Sistema de Proteção de Descargas Atmosféricas deve adotar medidas de proteção priorizando a proteção da estrutura para que não ocorra a perda L1: perda de vida humana. A relação entre ponto de impacto, fonte de danos, tipo de danos e tipo de perdas na estrutura é demonstrada na Figura 8, para melhor compreensão do leitor. Entende-se por ponto de impacto o local onde ocorre a descarga atmosférica. Figura 8 Fontes de danos, tipos de danos e tipos de perdas de acordo com o ponto de impacto. Fonte: ABNT (2015).

32 Riscos Bertolino (2010) determina risco como sendo a possibilidade de um evento indesejável acontecer. O conceito de risco associado às descargas atmosféricas está relacionado à probabilidade de ocorrência de danos e consequentemente de perdas anuais, resultantes da ação das descargas atmosféricas em uma estrutura. De acordo com a NBR :2015 o risco depende do número anual de descargas atmosféricas que influenciam a estrutura (podendo ser descargas diretas ou descargas próximas à estrutura ou próximas à linha), a probabilidade de dano por uma das descargas atmosféricas que influenciam e pela quantidade média das perdas causadas. Para cada tipo de perda supracitada (L1, L2, L3 e L4) que a estrutura pode apresentar, há um risco correspondente, R. Para avaliar quando uma proteção contra descargas atmosféricas é necessária ou não, deve ser feita uma análise dos riscos, em correspondência aos tipos de perdas relacionadas. O cálculo do risco é realizado através da soma dos seus componentes de riscos, os quais podem ser caracterizados de acordo com as fontes de danos e os tipos de danos. A seguir são apresentados os riscos e as suas respectivas componentes de risco (ABNT, 2015): a) R1: risco de perdas ou danos permanentes em vidas humanas; b) R2: risco de perdas de serviços ao público; c) R3: risco de perdas do patrimônio cultural; d) R4: risco de perda de valores econômicos. A decisão da necessidade ou não da proteção contra descargas atmosféricas segue a seguinte lógica: Se R (Risco calculado soma de todos os riscos) RT (Risco Tolerável), a proteção contra a descarga atmosférica não é necessária. Se R > RT, medidas de proteção devem ser adotadas no sentido de reduzir R RT para todos os riscos aos quais a estrutura está sujeita. Para avaliar os riscos, os relevantes componentes de risco (riscos parciais dependem da fonte e do tipo de dano) devem ser definidos e calculados.

33 32 A identificação do risco tolerável R T é de responsabilidade da autoridade que tenha jurisdição. A NBR 5419:2015 assume valores típicos para RT conforme o Quadro 2. Quadro 2 Valores típicos de risco tolerável RT. Tipo de perda L1 Perda de vida humana ou ferimentos permanentes L2 Perda de serviço ao público 10-3 L3 Perda de patrimônio Cultural 10-4 Fonte: ABNT (2015). Para a perda de valores econômicos (L4) deve-se fazer a análise de custo/benefício como sugere o Anexo D da norma supracitada. Na ausência dos dados necessários para a análise, o valor de RT pode ser considerado RT Componentes de riscos associados a cada fonte de dano A partir das fontes de danos apresentadas no Quadro 2, tem-se para S1 os seguintes tipos de componentes (ABNT, 2015): Ra: refere-se a ferimentos aos seres vivos ocasionados por choque elétrico devido às tensões de toque e passo, podendo ser dentro da estrutura ou fora, em uma zona de até três metros dos condutores de descida; Rb: refere-se a danos físicos causados por centelhamentos perigosos dentro da estrutura, dando início a incêndios e explosões; Rc: relacionado a falhas de sistemas internos causados por LEMP (lightning electromagnetic impulse). Para a fonte de dano S2: risco de perda de serviço ao público, tem-se: Rm: relacionado a falhas de sistemas internos causados LEMP. Para a fonte de dano S3: risco de perda de patrimônio cultural, tem-se: Ru: relacionado a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido às tensões de toque e passo dentro da estrutura;

34 33 Rv: relacionado a danos físicos causados por centelhamentos perigosos entre instalações externas e partes metálicas geralmente no ponto de entrada da linha na estrutura, dando início a incêndios e explosões, consequente da corrente da descarga atmosférica transmitida ou ao longo das linhas; Rw: relacionado a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas ilhas que entram na estrutura e transmitidas a esta. Para a fonte de dano S3: risco de perda de patrimônio cultural, tem-se: Rz: referente a falhas de sistemas internos causados por sobre tensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta Procedimento para o cálculo de gerenciamento de risco Para realizar o gerenciamento de risco de uma estrutura deve-se fazer o seguinte procedimento: inicialmente é necessário identificar as características do empreendimento; identificar todas as perdas associando os riscos relevantes a serem calculados; avaliar o risco R (calculado) para cada tipo de perda; comparar o valor dos R s calculados com os respectivos riscos toleráveis RT e avaliar quanto a necessidade de proteção; caso seja levada em consideração a perda L4, deve-se fazer uma comparação do custo total das perdas com o custo da proteção. Então é feita a comparação do R calculado com o RT tolerável. Caso R > RT, medidas de proteção devem ser tomadas e os cálculos deverão ser refeitos após as medidas serem aplicadas até que R RT. No caso em que não se consiga reduzir o valor de R para o nível RT tolerável, o proprietário deve ser informado e o mais alto nível de proteção deve ser adotado para essa estrutura. A Figura 9 ilustra o procedimento a ser realizado no gerenciamento de risco.

35 34 Figura 9 Procedimento para decisão da necessidade da proteção e para selecionar as medidas de proteção. Fonte: Adaptada da ABNT (2015).

36 35 3 METODOLOGIA Este tópico relata o procedimento metodológico utilizado, bem como descreve as atividades seguidas para o desenvolvimento do software. O presente trabalho é classificado quanto a sua natureza como pesquisa aplicada, uma vez que possui aplicação prática, dirigidos à solução de problemas específicos (GERALRDT; SILVEIRA, 2009). Quanto ao procedimento, Cervo (2007) classifica as pesquisas em: bibliográfica, descritivas ou experimentais. Por se tratar da implementação e validação de um software, o presente trabalho enquadra-se como experimental. 3.1 Desenvolvimento do Software Para o desenvolvimento do software foram realizadas as seguintes atividades: Esclarecimento do tema; determinação dos requisitos; escolha do sistema; aprendizagem da linguagem Visual Basic for Applications - VBA; definição do público alvo; construção da estrutura do sistema e avaliação e validação do software Esclarecimento do Tema Nesta etapa, procurou-se obter o máximo de informações possíveis sobre o assunto, de modo a compreender o fenômeno de formação dos raios, quais as possíveis consequências de uma descarga atmosférica, os sistemas de proteção utilizados, a importância do gerenciamento de risco e as variáveis que a serem consideradas, com o intuito de desenvolver um software que atenda aos requisitos contidos na norma. Foram realizadas pesquisas em livros, artigos, internet, normas e legislações vigentes Determinação dos requisitos Os requisitos que constituem o software foram determinados a partir da leitura e interpretação da NBR : 2015, que rege o gerenciamento de risco. Foi realizada uma primeira leitura das quatro partes da norma com o intuito de

37 36 compreender seus princípios e procedimentos. Posteriormente o estudo foi direcionado ao conteúdo da parte 2 da norma, realizando os cálculos da análise de risco de forma manual, buscando a resolução e a interpretação de suas equações Escolha do sistema VBA A escolha do VBA para o desenvolvimento do software deu-se devido a esse sistema possuir uma linguagem de programação que de forma simplificada, em relação a outras linguagens, automatiza as planilhas de cálculos, facilitando a interação entre elas. Além disso, o VBA, neste caso, é utilizado como complemento do Excel, uma ferramenta popular e eficiente na criação de planilhas e cálculos Definição do público alvo O público alvo desse trabalho refere-se aos profissionais, estudantes e empresas da área de Engenharia Elétrica, bem como outros profissionais que de alguma forma atuam na área de SPDA Construção da estrutura do sistema O software foi desenvolvido através da criação de macros, o qual permitiu a otimização de diversos procedimentos realizados em planilhas e tabelas no Excel. Os principais parâmetros e as referências das equações utilizadas na realização dos cálculos efetuados pelo software estão apresentados no apêndice deste trabalho. A versão utilizada foi a Microsoft Excel Após a determinação dos requisitos, compreensão da linguagem VBA, e a determinação do público alvo, iniciou-se a elaboração do protótipo do software. Buscou-se então a implementação das rotinas no Excel, através da transferência das equações e tabelas preestabelecidas para as planilhas eletrônicas. A estrutura do software é composta por quatro abas principais, sendo elas: 1 - Geral; 2 - Linhas de Energia e Sinal; 3 - Zonas de Proteção e 4 - Resultados.

38 37 A primeira aba, denominada Geral, foi criada com o objetivo de coletar dados gerais a respeito da característica do ambiente como: densidade demográfica, fator de localização, SPDA, DPS, blindagem externa, dimensões do empreendimento, definição das perdas e definição das zonas de proteção (número total de pessoas e o tempo de presença). A aba 2 Linhas de Energia e Sinal é constituída por duas abas secundarias, que têm como objetivo coletar informações a respeito do comprimento da linha, fator de instalação, tipo da linha, fator ambiente, blindagem da linha, blindagem, aterramento e isolação, estrutura adjacente e tensão suportável do sistema interno, sendo que a primeira refere-se a dados da Linha de Energia e a segunda refere-se a dados da Linha de Sinal. A aba 3 intitulada de Zonas de Proteção foi subdividida em 5 abas, cada uma referente a uma zona. A norma NBR 5419:2015 define zona como sendo uma estrutura com características homogêneas, porém não estabelece o número máximo de zonas que deverão ser determinadas, ficando a critério do projetista a sua divisão. O software desenvolvido considerou um número máximo de cinco zonas. A aba 4 e última refere-se aos resultados encontrados, ou seja, é a aba de saída de dados, onde serão expostos os resultados dos cálculos do gerenciamento de risco, determinando se a implantação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas é obrigatória ou opcional. De modo a atrair o interesse do público alvo deste trabalho, buscou-se fazer uma interface prática e de fácil manuseio para que o gerenciamento de risco seja feito de forma intuitiva Avaliação do software Para avaliar se o software atendeu aos objetivos propostos, o mesmo será testado utilizando os dados dos estudos de caso do Anexo E da NBR : 2015.

39 38 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao longo desse capítulo, os resultados obtidos com a utilização do software serão descritos e comparados com os resultados expostos nos exemplos do Anexo E da NBR : 2015, com o intuito de validar a ferramenta proposta. O referido anexo traz a demonstração do cálculo de gerenciamento de risco para quatro relevantes exemplos hipotéticos, tendo como objetivo fornecer informações necessárias sobre a avaliação de risco a fim de ilustrar os princípios contidos na Parte 2 da norma. Os exemplos ilustrados são: uma casa de campo, um edifício de escritórios, um hospital e um bloco de apartamentos, os quais serão utilizados para a avaliação do software. 4.1 Casa de Campo O primeiro exemplo hipotético exposto na norma foi uma casa de campo, representado pela Figura 10. Os dados utilizados para o cálculo de gerenciamento de risco estão apresentados nas Tabelas 1, 2, 3 e 4. Figura 10 Casa de campo. Fonte: ABNT (2015). Para esse tipo de estrutura considera-se perda de vida humana (L1) e perda econômica (L4). Porém, como consta na norma, por decisão do proprietário, o risco R4 para perdas econômicas (L4) não será considerado. Localização: território plano e sem nenhuma estrutura nas vizinhanças. A Tabela 1 mostra os dados referentes às características da casa e do seu entorno. Já os dados para as linhas de energia e sinal que adentram na estrutura e seus sistemas internos conectados são apresentados na Tabela 2.

40 39 Tabela 1 Casa de campo: características da estrutura e meio ambiente. Parâmetros de entrada Símbolo Valor Densidade de descargas atmosférica para a terra (1/km²/ano) Dimensões da estrutura (m) NG 4,00 L (Largura) 15,00 W (Comprimento) 20,00 H (Altura) 6,00 Fator de localização da estrutura CD 1,00 SPDA PB 1,00 Ligação equipotencial PEB 1,00 Blindagem espacial externa KS1 1,00 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Tabela 2 Casa de campo: linhas de energia e sinal. Tipo da Linha Energia Sinal Parâmetros de entrada Símbolo Valor Valor Comprimento (m) ª LL Fator de instalação CI 0,50 1,00 Fator tipo da linha CT 1,00 1,00 Fator ambiente CE 1,00 1,00 Blindagem da linha RS - - Blindagem, aterramento, isolação Estrutura adjacente Fator de localização da estrutura Tensão suportável do sistema interno Parâmetros resultantes CLD 1,00 1,00 CLI 1,00 1,00 LJ (Largura) - - WJ (Comprimento) - - HJ (Altura) - - CDJ - - UW (kv) 2,50 1,50 KS4 0,40 0,67 PLD 1,00 1,00 PLI 0,30 0,50 ª Como o comprimento LL da seção da linha é desconhecido, LL = 1000 m é assumido. Fonte: Adaptada da ABNT (2015). As Tabelas 3 e 4 referem-se aos dados de distribuição das pessoas nas zonas e aos dados dos fatores válidos para as zonas de proteção definidas (zona 1 e zona 2), respectivamente.

41 40 Tabela 3 Casa de campo: distribuição das pessoas nas zonas de proteção. Zona (Nz) Número de pessoas Tempo da presença (horas/ano) Z Z Z Z Z Total (N t ) 5 -- Fonte: O próprio autor. Tabela 4 Casa de campo: fatores válidos para as zonas de proteção. Parâmetros de entrada Símbolo Z 2 Tipo de piso rt 1,00E-05 Proteção contra choque (descarga atmosférica na estrutura) PTA 1,00E+00 Proteção contra choque (descarga atmosférica na linha) PTU 1,00E+00 Risco de incêndio rf 1,00E-03 Proteção contra incêndio rp 1,00E+00 Blindagem espacial interna KS2 1,00E+00 Energia Telecom L1: perda de vida humana Parâmetros Fiação interna KS3 2,00E-01 DPS coordenados PSPD 1,00E+00 Fiação interna KS3 1,00E+00 DPS coordenados PSPD 1,00E+00 Perigo especial hz 1,00E+00 D1: devido à tensão de toque e passo LT 1,00E-02 D2: devido a danos físicos LF 1,00E-01 D3: devido a falhas de sistema internos LO - nz/nt x tz/8760 = 5/5 x 8760/8760-1,00E+00 LA 1,00E-07 Parâmetros resultantes LU LB LV Fonte: Adaptada da ABNT (2015). 1,00E-07 1,00E-04 1,00E-04 Com o intuito de demonstrar a aplicabilidade do software, serão mostradas para esse exemplo específico, as etapas desde a entrada de dados, até a obtenção do resultado final do gerenciamento de risco. Os demais casos serão

42 41 abordados de forma objetiva, uma vez que, julgou-se desnecessário a repetição do procedimento. A primeira aba do software Geral foi preenchida com os dados fornecidos pela Tabela 1, conforme pode ser verificado na Figura 11. Como já demostrado nesse trabalho o valor da densidade de descargas atmosféricas NG pode ser obtido a partir do site do Inpe: A norma estabeleceu, para esse exemplo, o fator de localização da estrutura CD = 1, esse valor refere-se a Estrutura isolada: nenhum outro objeto nas vizinhanças (Tabela 1). Foi considerado que a estrutura não está protegida por SPDA e não possui Dispositivo de Proteção contra Surtos - DPS, o que atribui valor 1 a PB e valor 1 a PEB, respectivamente. A blindagem externa é dada pela seguinte equação: KS1 = 0,12 x wm1, onde wm1 é a largura da blindagem em forma de grade, ou dos condutores de descidas do SPDA tipo malha ou o espaçamento entre as colunas metálicas da estrutura, ou o espaçamento entre as estruturas de concreto armado atuando como um SPDA natural. A norma admitiu que a estrutura não possui blindagem externa, logo KS1 = 1, valor máximo que KS1 está limitado. As dimensões do empreendimento em questão são: L = 15 (comprimento), W = 15 (largura) e H = 6 (altura). Para um caso real essas dimensões podem ser facilmente verificadas através do Projeto Arquitetônico do empreendimento. As zonas são definidas através da concepção do projetista, não existindo para esse parâmetro modelo específico a ser seguido. Cada projetista através do seu entendimento e experiência, levando em consideração o tipo de estrutura e atividade em estudo, determina quantas zonas serão analisadas e a distribuição de pessoas em cada zona. Levando em consideração o presente exemplo hipotético, a norma definiu duas principais zonas (Z1 e Z2), sendo Z1 fora da casa e Z2 dentro da casa. Porém, para Z1 considerou-se que nenhuma pessoa está fora da casa no momento da tempestade, logo o risco de choque em pessoas RA = 0. Como RA é a componente de risco somente fora da casa, a Z1 foi desconsiderada.

43 42 Como estabelecido no exemplo da norma, será considerada apenas a perda de vida humana (L1). A Figura 11 mostra a forma com que os valores foram preenchidas para a aba Geral. Figura 11 Casa de campo: preenchimento da aba Geral. Fonte: O próprio autor. A segunda aba refere-se a entrada de dados das linhas, conforme Tabela 2 e 3 e está subdividida em duas abas: linha de energia e linha de sinal (Figuras 12 e 13). O comprimento da linha LL é dado pelo tamanho da linha de energia ou sinal que alimenta a estrutura. Quando o comprimento da seção da linha é desconhecido, poderá ser adotado LL = 1000 m. O fator de instalação (CI) é dado pela forma com que condutores foram instalados, podendo ser aéreo (CI = 1), enterrado (CI = 0,5) e cabos enterrados instalados completamente dentro de uma malha de aterramento (CI = 0,01). A linha de energia do exemplo em estudo é enterrada assumindo valor de CI = 0,5 (Figura 12). Já a linha de sinal é aérea CI = 1 (Figura 13). O fator tipo de linha CT é dado pelo tipo de instalação. Se for de sinal ou de energia em baixa tensão o valor de CT = 1, já se for linha de energia em alta

44 43 tensão (com transformador AT/BT), o valor de CT = 0,2. Adotou-se CT = 1 para ambas as linhas. O fator ambiental da linha CE refere-se à localização da estrutura. Por tratar-se de uma casa de campo no meio rural, adotou-se CE = 1, tanto para linha de energia quanto para a linha de sinal. RS representa a resistência da blindagem da linha e tem como unidade de medida Ω/km. Para o exemplo em estudo assumiu-se que as linhas (energia e sinal) não são blindadas. O valor da probabilidade PLD está relacionado com a blindagem da linha. Caso a linha seja blindada o seu valor será dado através da relação da resistência suportável (Rs) e da tensão suportável (UW), caso a linha não seja blindada o valor será sempre 1, como pode ser observado no Quadro 3. Sendo o valor da tensão suportável UW = 2,5 (dado na Tabela 2) e considerando as linhas não blindadas, o valor de PLD para as linhas de energia e sinal é igual a 1. Quadro 3 Valores de probabilidade PLD. Tipo da linha Linhas de energia ou sinal Condições do roteamento, blindagem e interligação Tensão suportável U W em kv 1 1,5 2,5 4 6 Linha aérea ou enterrada, não blindada ou com blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização do equipamento Blindagem aérea ou 5 Ω/km < RS enterrada cuja blindagem 20 Ω/km 1 1 0,95 0,9 0,8 está interligada ao mesmo 1 Ω/km RS 5 barramento de Ω/km 0,9 0,8 0,6 0,3 0,1 equipotencialização do equipamento RS 1 Ω/km 0,6 0,4 0,2 0,04 0,02 Fonte: Adaptado da ABNT (2015). Os valores dos fatores de CLD e CLI dependem das condições de blindagem, aterramento e isolamento da linha, podendo assumir os valores mostrados no Quadro 4. A linha de energia do presente exemplo hipotético é do tipo enterrada e não blindada, logo CLD = 1 e CLI = 1. A linha de sinal é do tipo aérea e não blindada, logo CLD = 1 e CLI = 1.

45 Quadro 4 Valores dos fatores CLD e CLI dependendo das condições de blindagem aterramento e isolamento. Tipo de linha externa Conexão na entrada CLD CLI Linha aérea não blindada Indefinida 1 1 Linha enterrada não blindada Indefinida 1 1 Linha de energia com neutro multiaterrado Nenhuma 1 0,2 Linha enterrada blindada (energia ou sinal) Linha aérea blindada (energia ou sinal) Linha enterrada blindada (energia ou sinal) Linha aérea blindada (energia ou sinal) Cabo protegido contra descargas atmosféricas ou cabeamento em dutos para cabos protegido contra descargas atmosféricas (Nenhuma linha externa) Qualquer tipo Blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento Blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento Sem conexões com linhas externas (sistemas idependentes) Interfaces isolantes de acordo com a ABNT NBR Fonte: Adaptado da ABNT (2015). 1 0,3 1 0, Para o presente exemplo não foram consideradas estruturas adjacentes, logo não possui fator de aplicação da estrutura adjacente, sendo adotados valores iguais a zero. As Figuras 12 e 13 mostram as abas para as linhas de energia e sinal preenchidas com os seus respectivos valores fornecidos pela norma. 44

46 45 Figura 12 Casa de campo: Linha de Energia. Fonte: O próprio autor. Figura 13 Casa de campo: Linha de Sinal. Fonte: O próprio autor.

47 46 Na terceira aba do software Zonas de Proteção são inseridos os dados referentes a zona 2 (Tabela 4), uma vez que para o exemplo em questão, apenas ela possui relevância. O fator de redução rt está relacionado ao tipo de piso da zona. O piso é do tipo linóleo, logo rt = Os valores da probabilidade PTA de uma descarga atmosférica em uma estrutura causar choque a seres vivos devido a tensões de toque e passo perigosas depende das medidas de proteção adicionais contra tensões de toque e passo. Já os valores da probabilidade PTU de uma descarga atmosférica em uma linha que adentre a estrutura causar choque a seres vivos devido a tensões de toque perigosas depende das medidas de proteção contra tensões de toque, como restrições físicas ou avisos visíveis de alerta. A estrutura em estudo não possui nenhuma proteção contra choque de descargas atmosféricas na estrutura e nenhuma proteção contra choque de descargas atmosféricas na linha, logo PTA = 1 e PTU = 1. O fator de redução rf é dado em função do risco de incêndio ou explosão na estrutura, que foi considerado risco de incêndio baixo, logo rf = 0,001. O fator de redução rp é determinado através das providências tomadas para reduzir as consequências de um incêndio. Para a Casa de campo nenhuma providência foi tomada para reduzir as consequências de incêndio, logo rp = 1. A blindagem interna é dada pela seguinte equação: KS2 = 0,12 x wm2, onde wm2 é a largura da blindagem em forma de grade, ou dos condutores de descidas do SPDA tipo malha ou o espaçamento entre as colunas metálicas da estrutura, ou o espaçamento entre as estruturas de concreto armado atuando como um SPDA natural. A norma admitiu que a estrutura não possui KS2 = 1, valor máximo que Ks1 está limitado. O fator KS3 leva em consideração as características da fiação interna. O exemplo em questão sugeriu para a linha de energia a utilização de cabo não blindado (KS3 = 0,2), com preocupação no roteamento e para a linha de sinal, cabo blindado sem preocupação no roteamento (KS3 = 1).

48 47 O valor de PSPD depende do sistema coordenado de DPS e do nível de proteção contra descargas atmosféricas. Para o exemplo em questão considerou-se PSPD = 1, o que significa que nenhum sistema de DPS foi coordenado. O fator hz está relacionado a presença de algum perigo especial. Como a Casa de campo não existe perigo especial o valor de hz = 1. Os parâmetros LT, LF e LO correspondem ao número relativo médio típico de vítimas devido a um evento perigoso, onde LT refere-se a vítimas feridas por choque elétrico (D1), LF vítimas por danos físicos (D2) e LO vítimas por falha de sistemas internos (D3). Os valores desses parâmetros dependem do tipo da estrutura. Para o exemplo em questão tem-se LT = 0,01 (valor utilizado para todos os tipos de estrutura); LF = 0,1 (valor utilizado para hospital, hotel, escola e edifício cívico) e LO = 0 (valor utilizado quando a falha de sistema interno não coloca em risco a vida humana). A Figura 14 mostra os dados preenchidos no software de acordo com as características abordadas na norma. Figura 14 Casa de campo: Zona 2. Fonte: O próprio autor.

49 48 Após o devido preenchimento de todos os parâmetros fornecidos pela norma para o exemplo da Casa de Campo, o software obteve os resultados mostrados na Figura 15. Figura 15 Casa de campo: resultados do gerenciamento de risco dados pelo software. Fonte: O próprio autor. Os valores apresentados na Figura 15 indicam que o risco calculado R1 (2,51x10-5 ) é maior que o risco tolerável RT (1x10-5 ), logo a estrutura não está protegida e necessita de medidas de proteção. Com o intuito de sinalizar essa informação e alertar para seu usuário, o software apresenta a mensagem ESTRUTURA NÃO PROTEGIDA, ilustrada na Figura 16.

50 49 Figura 16 Casa de campo: mensagem de alerta para estrutura não protegida. Fonte: O próprio autor. As Tabelas 5 e 6 mostram os resultados encontrados pela norma, para as áreas de exposição equivalentes da estrutura e linhas, e para o número esperado anual de eventos perigosos, respectivamente, utilizando os mesmos dados utilizados no software. Tabela 5 Casa de campo: áreas de exposição equivalentes da estrutura e linhas. Parâmetros de entrada Símbolo Resultado (m²) Estrutura Linha de energia Linha Telecom AD 2,58 x 10³ AM AL/P 4,00 x 10 4 AI/P 4,00 x 10 6 ADJ/P 0 AL/T 4,00 x 10 4 AI/T 4,00 x 10 6 ADJ/T 0 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). _

51 50 Tabela 6 Casa de campo: número esperado anual de eventos perigosos. Parâmetros de entrada Símbolo Resultado 1/ ano Estrutura Linha de energia Linha Telecom ND 1,03 x 10-2 NM NL/P 8,00 x 10-2 NI/P 8,00 NDJ/P 0 NL/T 1,60 x 10-1 NI/T 16 NDJ/T 0 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Os resultados obtidos pelo software para as áreas de exposição equivalente e para os números anual médio de eventos perigosos, apresentados na Figura 15, foram exatos quando comparados com os valores fornecidos pela norma, tendo apenas uma pequena diferença em AD e ND, devido a aproximação feita pelos autores da norma. pelo software. A Tabela 7 apresenta os resultados do valor calculado R1 pela norma e Tabela 7 Casa de campo: risco R1 para estrutura não protegida (valores x 10-5 ). D 1 Ferimento D 2 Danos físicos R Símbolo Z 1 R 1 2 (Norma) (Software) RA =0 =0 0,0001 RU= RU/P + 0,002 0,002 0,0024 RU/T RB 0,103 0,103 0,103 RV= RV/P + 2,40 2,40 2,40 RV/T Total 2,51 R1=2,51 R1=2,506 R1> RT: proteção contra RT=1 Tolerável descargas atmosféricas é requerida Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Nota-se que os resultados fornecidos pela norma para valores de R foram aproximados na oitava cada decimal, enquanto que nos resultados obtidos no software optou-se por não fazer aproximações, obtendo valores mais precisos. Fazendo a comparação dos valores encontrados utilizando o software (Figura 15) com os resultados fornecidos pela norma (Tabela 7), observa-se que os resultados são exatos, levando em consideração a aproximação supracitada. _

52 Seleção das medidas de proteção De acordo com a Figura 16, o valor para o risco R1 calculado é aproximadamente 2,51 enquanto que o risco tolerável RT é 1 (valores x 10-5 ), logo a estrutura não está protegida. Como pode ser observado na Figura 15, os componentes RV (descargas atmosféricas na linha) e RB (descargas atmosféricas na estrutura) são os principais contribuintes ao valor de risco calculado, correspondendo a aproximadamente 96% e 4%, respectivamente. Para reduzir os valores dos componentes RV e RB, e consequentemente reduzir o valor R1 a um valor tolerável, faz-se necessário tomar algumas medidas de proteção. A norma sugere duas soluções: Solução 1: Fazer a instalação de DPS NÍVEL IV (incluindo ligação equipotencial para descargas atmosféricas) para as linhas de energia e de telefone da casa (Figura 17); Solução 2: Fazer a instalação de um SPDA CLASSE IV (incluindo ligação equipotencial para descargas atmosféricas) com instalação de DSP NÍVEL IV para as linhas de energia e de telefone da casa (Figura 19). Os cálculos foram refeitos acatando cada uma das sugestões supracitadas, sendo obtidos os seguintes resultados ilustrados na Figura 18 (solução 1) e na Figura 20 (solução 2):

53 52 Figura 17 Casa de campo: solução 1 - instalação de DPS NÍVEL IV. Fonte: O próprio autor. Figura 18 Casa de campo: resultados obtidos pelo software para a solução 1. Fonte: O próprio autor.

54 Figura 19 Casa de campo: solução 2 instalação de DPS nível IV e SPDA Classe IV. 53 Fonte: O próprio autor. Figura 20 Casa de campo: resultados obtidos pelo software para a solução 2. Fonte: O próprio autor.

55 54 Nota-se que, para ambas as sugestões, R1 < RT, logo a estrutura agora está protegida e o software apresenta a mensagem ESTRUTURA PROTEGIDA, conforme ilustrada na Figura 21. Figura 21 Casa de campo: mensagem de alerta para estrutura protegida para a soluções 1 e 2. Fonte: O próprio autor. A Tabela 8 apresenta os resultados do Gerenciamento de Risco feito pela norma e pelo software para as soluções 1 e 2. Tabela 8 Casa de campo: componentes de risco relevantes ao risco R1 para a D 1 Ferimento D 2 Danos físicos estrutura protegida para as soluções 1 e 2 (valores x 10-5 ). Símbolo R 1 (Norma) Situação 1 R 1 (Software) Situação 1 R 1 (Norma) Situação 2 R 1 (Software) Situação 2 RA 0 0, , RU= RU/P + 0 0, ,00012 RU/T RB 0,103 0,103 0,021 0,0206 RV= RV/P + 0,120 0,120 0,120 0,120 RV/T Total 0,223 0,223 0,141 0,1407 Tolerável R1 < RT: Estrutura protegida Fonte: Adaptada da ABNT (2015).

56 55 Fazendo a comparação dos resultados ilustrados nas Figuras 18 e 20 com os valores contidos na Tabela 8, observa-se que para ambos os casos o software mais uma vez mostrou-se preciso. 4.2 Edifício de escritórios O segundo exemplo exposto na norma refere-se a um edifício de escritórios mostrado na Figura 22, composto por um arquivo, escritórios e um centro de informática, apresentando os seguintes dados: Figura 22 Edifício de escritórios. Fonte: ABNT (2015). Para esse tipo de estrutura considera-se perda de vida humana (L1) e perda econômica (L4). Porém, por decisão do proprietário, o risco R4 para perdas econômicas (L4) não será considerado. Localização: território plano e sem nenhuma estrutura nas vizinhanças. NG = 4 descargas atmosféricas/km²/ano. Número de pessoas total a serem consideradas = 200 pessoas. Os valores referentes às características da edificação e da vizinhança estão apresentados na Tabela 9.

57 Tabela 9 Edifício de escritórios: características da estrutura e do meio ambiente. Parâmetros de entrada Símbolo Valor Densidade de descargas atmosférica para a terra Dimensões da estrutura (m) NG (1/km²/ano) 4,00 L (Largura) 20,00 W (Comprimento) 40,00 H (Altura) 25,00 Fator de localização da estrutura CD 1,00 SPDA PB 1,00 Ligação equipotencial PEB 1,00 Blindagem espacial externa KS1 1,00 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Os dados da linha de energia e sinal que adentram a estrutura estão expostos na Tabela 10. Tabela 10 Edifício de escritórios: linhas de energia e sinal. Tipo da Linha Energia Sinal Parâmetros de entrada Símbolo Valor Valor Comprimento (m) ª LL Fator de instalação CI 1,00 0,50 Fator tipo da linha CT 1,00 1,00 Fator ambiente CE 1,00 1,00 Blindagem da linha PLD Blindagem, aterramento, isolação Estrutura adjacente Fator de localização da estrutura Tensão suportável do sistema interno CLD 1,00 1,00 CLI 1,00 1,00 LJ (Largura) WJ (Comprimento) HJ (Altura) CDJ UW (kv) 2,50 1,50 KS4 0,40 0,67 Parâmetros resultantes PLD 1,00 1,00 PLI 0,30 0,50 ª Como o comprimento LL da seção da linha é desconhecido, LL=1000 m é assumido. Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Conforme proposto no estudo de caso em questão, a edificação foi dividida em 5 zonas, visando subdividir os valores das perdas em frações. A distribuição da população a ser considerada para cada zona de proteção é apresentada na Tabela

58 Tabela 11 Edifício de escritórios: distribuição das pessoas nas zonas de proteção. Zona (N Z ) Número de pessoas Tempo da presença (horas/ano) Z Z Z Z Z Total (N t ) Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Tabela 12. As características presentes em cada zona de proteção é exibida na Tabela 12 Edifício de escritórios: fatores válidos para as zonas de proteção. Parâmetros de entrada Símbolo Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 Tipo de piso rt 1,00E-03 1,00E-02 1,00E-05 1,00E-05 1,00E-05 Proteção contra choque (descarga atmosférica na PTA 1,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 estrutura) Proteção contra choque (descarga atmosférica na PTU 0,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 linha) Risco de incêndio rf 0,00E+00 0,00E+00 1,00E-01 1,00E-03 1,00E-03 Proteção contra incêndio rp 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 Blindagem espacial interna KS2 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 Energia Fiação interna KS3 0,00E+00 0,00E+00 2,00E-01 2,00E-01 2,00E-01 DPS coordenados PSPD 0,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 Telecom Fiação interna KS3 0,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 DPS coordenados PSPD 0,00E+00 0,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 1,00E+00 Perigo especial hz 1,00E+00 1,00E+00 2,00E+00 2,00E+00 2,00E+00 D1: devido à tensão de toque e LT 1,00E-02 1,00E-02 1,00E-02 1,00E-02 1,00E-02 passo L1: perda de D2: devido a vida humana danos LF 0,00E+00 0,00E+00 2,00E-02 2,00E-02 2,00E-02 físicos D3: devido a falhas de sistema internos LO 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 Fator para pessoa na zona nz/nt x tz/8760 = 5/5 x 8760/ ,00E-02 1,00E-02 1,00E-01 8,00E-01 7,00E-02 Fonte: Adaptada da ABNT (2015).

59 58 Fazendo-se uso dos dados sugeridos pela norma expostos nas Tabelas 10, 11 e 12 e utilizando a ferramenta para realizar o Gerenciamento de Risco, obteve-se os resultados apresentados na Figura 23. Figura 23 Edifício de escritórios: resultados do gerenciamento de risco dados pelo software. Fonte: O próprio autor. Nota-se que o valor do risco calculado R1 (9,65 x10-5 ) é maior que o risco tolerável RT (1 x10-5 ), logo a proteção é necessária e o programa apresenta a mensagem indicando a necessidade. As Tabelas 13 e 14 apresentam os valores extraídos da norma para as áreas de exposição equivalente e o número esperado anual de eventos perigosos, respectivamente.

60 Tabela 13 Edifício de escritórios: áreas de exposição equivalentes da estrutura e Parâmetros de entrada Estrutura Linha de energia Linha Telecom das linhas. Resultado - Norma Resultado - Software Símbolo (m²) (m²) AD 2,75 x ,74625 x 10 4 AM _ Não relevante AL/P 8,00 x ,00 x 10 3 AI/P 8,00 x ,00 x 10 5 ADJ/P 0 0 AL/T 4,00 x ,00 x 10 4 AI/T 4,00 x ,00 x 10 6 ADJ/T 0 0 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Tabela 14 Edifício de escritórios: número anual de eventos perigosos esperados. Parâmetros de entrada Estrutura Linha de energia Linha Telecom Símbolo Resultado - Norma 1/ ano 59 Resultado Software 1/ ano ND 1,10 x ,0985 x 10-1 NM _ Não relevante NL/P 3,20 x ,20 x 10-2 NI/P 3,20 3,20 NDJ/P 0 0 NL/T 8,00 x ,00 x 10-2 NI/T 8,00 8,00 NDJ/T 0 0 Fonte: Adaptada da ABNT (2015). A Tabela 15 exibe os valores dos riscos calculados pela norma e pelo software para cada zona de proteção e apresenta o risco calculado R1. Tabela 15 Edifício de escritórios: número esperado anual de eventos perigosos. D 1 Ferimento D 2 Danos físicos Símbolo Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 R1 R1 (Norma) (Software) RA 0,002 0 =0 0,001 =0 0,003 0,0032 RU= RU/P + =0 0,001 =0 0,001 0,0011 RU/T RB 4,395 0,352 0,031 4,778 4,7762 RV= RV/P + 4,480 0,358 0,031 4,870 4,8698 RV/T Total 0, ,876 0,712 0,062 R1=9,65 9,6503 Tolerável R1> RT: proteção contra descargas atmosféricas é requerida RT=1 Fonte: Adaptada da ABNT (2015).

61 60 Comparando-se os valores fornecidos pela norma das Tabelas 13, 14 e 15 com os resultados do Gerenciamento de Risco feito pelo software, ilustrado na Figura 23, constatou-se que o software apresenta precisão nos cálculos Seleção das medidas de proteção De acordo com a Figura 23 o valor para o risco R1 calculado é aproximadamente 9,65 enquanto que o risco tolerável RT é 1 (valores x 10-5 ). Como R1 > RT, faz-se necessário tomar algumas medidas de proteção. A norma sugere duas soluções: Solução 1: Proteger a edificação com um SPDA classe III, conforme a ABNT NBR 5419; Incluir a ligação equipotencial para descargas atmosféricas para as linhas de energia e de telefone da casa com DSP NIVEL III. Solução 2: Proteger a edificação com um SPDA classe IV, conforme a ABNT NBR 5419; Incluir a ligação equipotencial para descargas atmosféricas para as linhas de energia e de telefone da casa com DSP NIVEL IV. Fazendo as devidas alterações no software conforme as soluções supracitadas, obteve-se os resultados ilustrados nas Figuras 24 e 25 para a solução 1 e solução 2, respectivamente.

62 Figura 24 Edifício de escritórios: resultados obtidos pelo software para solução Fonte: O próprio autor. Figura 25 Edifício de escritórios: resultados obtidos pelo software para solução 2. Fonte: O próprio autor.

63 Nota-se que, para as duas situações, o risco R1 foi reduzido para valores abaixo de RT, logo a estrutura agora está protegida e o software apresenta a mensagem de estrutura protegida. A Tabela 16 traz os resultados fornecidos pela norma e pelo software para o risco calculado R1, para as Soluções 1 e 2. Tabela 16 Edifício de escritórios: risco R1 para estrutura protegida (valores x 10-5 ). Total (Norma) Total (Software) Tolerável Resultado Solução 1 R1=0,722 R1=0,7215 RT=1 R1 RT Solução 2 R1=0,648 R1=0,6480 RT=1 R1 RT Fonte: Adaptada da ABNT (2015). Fazendo a comparação dos resultados ilustrados na Tabela 16, observase que para ambos os casos o software mais uma vez mostrou-se preciso Hospital O terceiro exemplo hipotético exposto na norma refere-se a um hospital normal contendo um bloco de quartos, um bloco de operação e uma unidade de terapia intensiva (UTI) conforme apresenta a Figura 26. Figura 26 Hospital. Fonte: ABNT (2015).